(57)【要約】【課題】ポンプの高圧化を図ってもポンプボディの大型化を抑えられる可変容量型ベーンポンプを提供する。【解決手段】作動流体の吐出容量を可変とする可変容量型ベーンポンプ１であって、アダプタリング１１の外周面１１ｂとポンプボディ１０の内壁面１０ｃとの間に第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１を導く第一カムリング駆動室圧力導出手段（貫通孔１１ａ、第一カムリング駆動室連通路２１）とを備える構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体の吐出容量を可変とする可変容量型ベーンポンプであって、
回転駆動されるロータと、
このロータから摺動可能に突出する複数のベーンと、
このベーンの先端部を摺接させて各ベーンの間にポンプ室を画成するカムリングと、
このカムリングを取り囲む環状のアダプタリングと、
このアダプタリングを収容するポンプボディと、
前記カムリングの外周面と前記アダプタリングの内周面との間に画成される第一カムリング駆動室及び第二カムリング駆動室と、
この第一カムリング駆動室及び第二カムリング駆動室にそれぞれ導かれる作動流体の圧力を制御する制御バルブと、
前記アダプタリングの外周面と前記ポンプボディの内壁面との間に前記第一カムリング駆動室の圧力を導く第一カムリング駆動室圧力導出手段とを備える構成としたことを特徴とする可変容量型ベーンポンプ。
【請求項２】
前記第一カムリング駆動室圧力導出手段として、前記アダプタリングを貫通する貫通孔を備えたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型ベーンポンプ。
【請求項３】
前記第一カムリング駆動室圧力導出手段として、前記制御バルブと前記第一カムリング駆動室とを連通する第一カムリング駆動室連通路を前記アダプタリングを貫通させて設けたことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型ベーンポンプ。
【請求項４】
前記第一カムリング駆動室圧力導出手段として、前記アダプタリングまたはこれに当接して前記第一カムリング駆動室を画成する部材に溝または通孔を形成したことを特徴とする請求項１に記載の可変容量型ベーンポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動流体の吐出容量を可変とする可変容量型ベーンポンプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両のパワーステアリングシステムに作動油を供給する油圧供給源として、ベーンが摺接するカムリングの偏心量を変えて作動油の吐出容量を調節する可変容量型ベーンポンプが用いられている。
【０００３】
従来、この種の可変容量型ベーンポンプとして、例えば特許文献１に開示されたものがある。
【０００４】
これは、カムリングを取り囲む環状のアダプタリングと、このアダプタリングを収容するポンプボディと、カムリングの外周面とアダプタリングの内周面との間に画成される第一カムリング駆動室及び第二カムリング駆動室と、この第一カムリング駆動室及び第二カムリング駆動室に導かれる作動油の圧力を制御する制御バルブとを備える。
【０００５】
この可変容量型ベーンポンプは、作動油の吐出圧力がアダプタリングの外周面とポンプボディの内壁面との隙間に導かれるため、ポンプボディは作動油の吐出圧力を保持する圧力壁として機能している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３４９４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の可変容量型ベーンポンプにあっては、吐出圧などの圧力がポンプボディの内壁面に導かれているため、その吐出圧などの圧力を高める高圧化が行われると、ポンプボディに要求される剛性が高まり、ポンプボディが厚肉化して、その大型化を招くという問題点があった。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ポンプの高圧化を図ってもポンプボディの大型化を抑えられる可変容量型ベーンポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、作動流体の吐出容量を可変とする可変容量型ベーンポンプであって、回転駆動されるロータと、このロータから摺動可能に突出する複数のベーンと、このベーンの先端部を摺接させて各ベーンの間にポンプ室を画成するカムリングと、このカムリングを取り囲む環状のアダプタリングと、このアダプタリングを収容するポンプボディと、カムリングの外周面とアダプタリングの内周面との間に画成される第一カムリング駆動室及び第二カムリング駆動室と、この第一カムリング駆動室及び第二カムリング駆動室にそれぞれ導かれる作動流体の圧力を制御する制御バルブと、アダプタリングの外周面とポンプボディの内壁面との間に第一カムリング駆動室の圧力を導く第一カムリング駆動室圧力導出手段とを備えたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、ポンプボディの内壁面に第一カムリング駆動室の圧力が導かれるため、吐出圧が導かれる前記従来装置に比べて、高負荷作動時にポンプボディの内壁面にかかる作動流体の圧力が低くなり、ポンプボディの膨張変形に対する剛性の要求値が前記従来装置に比べて低下する。これにより、ポンプの高圧化を図ってもポンプボディの大型化を抑えられる可変容量型ベーンポンプを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態を示す可変容量型ベーンポンプの断面図。
【図２】同じくカバーとアダプタリング及びポンプボディの断面図。
【図３】他の実施の形態を示すカバーとアダプタリング及びポンプボディの断面図。
【図４】他の実施の形態を示すカバーとアダプタリング及びポンプボディの断面図。
【図５】他の実施の形態を示すカバーとアダプタリング及びポンプボディの断面図。
【図６】他の実施の形態を示すカバーとアダプタリング及びポンプボディの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１は可変容量型ベーンポンプ１（以下、単に「ベーンポンプ」と称する。）における駆動軸９の軸方向に直交する断面を示す横断面図である。
【００１４】
図示しないエンジンの動力が駆動軸９に伝達され、駆動軸９によってロータ２が図中矢印で示すように反時計回り方向に回転する。
【００１５】
ベーンポンプ１は、そのポンプ機構として、ロータ２の径方向に往復動可能に設けられる複数のベーン３と、ロータ２を収容するとともに、ロータ２の回転に伴って内周のカム面にベーン３の先端部が摺動しロータ２の中心に対して偏心可能なカムリング４とを備える。ロータ２とカムリング４との間には、各ベーン３によって仕切られたポンプ室７が画成される。
【００１６】
ロータ２の回転に伴ってポンプ室７の容積が拡縮する。ポンプ室７は、図１にて駆動軸９より上側の吸込領域を通過するときにその容積が拡張し、吸込通路１９を通して吸込ポート１５からタンク２０の作動流体を吸込む。一方、ポンプ室７は、図１にて駆動軸９より下側の吐出領域を通過するときにその容積が収縮し、加圧作動流体を吐出ポート１６から吐出し、この加圧作動流体が吐出通路２６を通して車両に搭載されるパワーステアリングシステム２４へと供給される。
【００１７】
ベーンポンプ１は、これを循環する作動流体として作動油（オイル）が用いられるが、作動油の代わりに例えば水溶性代替液などを用いても良い。
【００１８】
ベーンポンプ１は、ポンプ機構を収容する構造体として、有底筒状のポンプボディ１０と、このポンプボディ１０の開口端１０ａに当接して締結される図示しないカバー６０（図２参照）と、ポンプボディ１０及びカバー６０の内側にアダプタリング１１が介装される。環状のアダプタリング１１の内側にカムリング４、ベーン３、ロータ２などからなるポンプ機構が収容される。
【００１９】
ポンプボディ１０の底部にはサイドプレート５（図２参照）が収容され、このサイドプレート５にアダプタリング１１の端面が当接するとともに、カムリング４、ベーン３、ロータ２の各端面が摺接する。
【００２０】
ベーンポンプ１は、ロータ２に対するカムリング４の偏心量を変える可変容量機構を備える。この可変容量機構として、アダプタリング１１とカムリング４の間に支持ピン１３が介装される。カムリング４が支持ピン１３を支点として揺動することによって、ロータ２に対するカムリング４の偏心量が変化し、ポンプ室７の吐出容量（ポンプ押しのけ容積）が変化する。
【００２１】
アダプタリング１１とカムリング４の間にはシール材１４が介装される。カムリング４の外周面とアダプタリング１１の内周面１１ｃとの間には、支持ピン１３とシール材１４とによって、第一カムリング駆動室３１及び第二カムリング駆動室３２とが画成される。カムリング４は、第一カムリング駆動室３１及び第二カムリング駆動室３２の作動流体の圧力差によって、支持ピン１３を支点に揺動する。
【００２２】
カムリング４とアダプタリング１１との間にコイル状のカムスプリング１８が圧縮して介装される。このカムスプリング１８はカムリング４をロータ２に対する偏心量が大きくなる方向に付勢する。
【００２３】
カムリング４を移動する圧力制御手段として、吐出通路２６に流量検出オリフィス５６が介装され、この流量検出オリフィス５６の前後差圧に応じて第一カムリング駆動室３１及び第二カムリング駆動室３２に導かれる作動流体圧力を制御する制御バルブ４１が設けられる。
【００２４】
吐出通路２６の流量検出オリフィス５６より上流側に生じる吐出圧力Ｐ０を第二カムリング駆動室３２に導入する吐出圧導入通路２７が設けられ、この吐出圧導入通路２７にオリフィス５７が介装される。
【００２５】
制御バルブ４１は、制御バルブ収容穴１０ｂに摺動自在に挿入されるスプール４２を備える。制御バルブ収容穴１０ｂの開口端はプラグ４３によって封止される。制御バルブ収容穴１０ｂの底部とスプール４２との間にコイル状のリターンスプリング４６が圧縮して介装される。
【００２６】
スプール４２の両端に第一、第二吐出圧導入通路２８、２９を介して流量検出オリフィス５６の前後差圧が導かれる。第二吐出圧導入通路２９にオリフィス５９が介装される。スプール４２は、流量検出オリフィス５６の前後差圧が高まるのに伴い、リターンスプリング４６の付勢力に抗して図１にて右方向に移動する。
【００２７】
制御バルブ収容穴１０ｂには、第一カムリング駆動室３１に連通する第一カムリング駆動室連通路２１と、第二カムリング駆動室３２に連通する第二カムリング駆動室連通路２２と、タンク２０に連通するドレン通路２３とがそれぞれ接続される。スプール４２の位置によって、第一カムリング駆動室連通路２１、第二カムリング駆動室連通路２２、ドレン通路２３がそれぞれ開閉され、第一カムリング駆動室３１及び第二カムリング駆動室３２に導かれる作動流体圧力が調節される。
【００２８】
ロータ２の回転速度が所定値より低い作動時では、流量検出オリフィス５６の前後差圧が所定値より小さいため、スプール４２は、リターンスプリング４６の付勢力によって、その一端がプラグ４３に当接した初期ポジションに保持される。この初期ポジションにて、スプール４２によって、第一カムリング駆動室連通路２１と第一吐出圧導入通路２８との連通は遮断されるとともに、第二カムリング駆動室連通路２２とドレン通路２３との連通も遮断されるため、カムリング４は、第二カムリング駆動室３２に吐出圧導入通路２７から導かれる吐出圧力Ｐ０とカムスプリング１８の付勢力とによってロータ２に対する偏心量が最大となる初期位置に保持される。この状態にて、ベーンポンプ１は、作動流体を吐出し、その吐出流量がロータ２の回転速度に略比例して増大する。これにより、ロータ２の回転速度が小さい作動時でも、パワーステアリングシステム２４に対して十分な流量の作動流体が供給される。
【００２９】
一方、ロータ２の回転速度が所定値以上に上昇する作動時では、流量検出オリフィス５６の前後差圧が所定値以上に高まるのに伴って、スプール４２がリターンスプリング４６の付勢力に抗して図１にて右方向に移動し、第一カムリング駆動室３１と第一吐出圧導入通路２８とが連通されるとともに、第二カムリング駆動室３２とドレン通路２３とが連通され、第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１が第二カムリング駆動室３２の圧力Ｐ２より高まる。カムリング４は、第一カムリング駆動室３１と第二カムリング駆動室３２との圧力差に応じて、ロータ２に対する偏心量が小さくなる方向（図１にて右方向）に移動する。この状態にて、ベーンポンプ１は、流量検出オリフィス５６の前後差圧に応じたポンプ吐出容量に調整される。これにより、車両の走行時にパワーステアリングシステムに供給される作動流体の流量が過大にならいないように適度に調節される。
【００３０】
また、パワーステアリングシステム２４にかかる負荷が高まる作動時では、ポンプ室７に生じる圧力が高まるとともに、ポンプ内圧の洩れが増加して、ポンプ吐出流量が減少する。これにより、流量検出オリフィス５６の前後差圧が低下し、スプール４２がリターンスプリング４６の付勢力によって第一カムリング駆動室３１と第一吐出圧導入通路２８との連通が遮断される方向に移動するとともに、第二カムリング駆動室３２とドレン通路２３との連通も遮断される方向に移動し、第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１はノッチ４５を介してドレン通路２３に洩れることから低下していく。カムリング４は、第一カムリング駆動室３１と第二カムリング駆動室３２との圧力差（Ｐ２−Ｐ１）とカムスプリング１８の付勢力がバランスする位置に保持される。
【００３１】
このように、ベーンポンプ１の負荷が高まる作動状態にて、第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１が吐出通路２６の吐出圧力Ｐ０より低くなるとともに、上述した通り第一カムリング駆動室３１と第二カムリング駆動室３２とドレン通路２３との連通状態に基づいて第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１が第二カムリング駆動室３２の圧力Ｐ２より低くなる。
【００３２】
ベーンポンプ１の吐出圧力を高める高圧化が行われると、ポンプボディ１０に要求される剛性が高まる。
【００３３】
本願発明は、上記した高負荷作動時における第一カムリング駆動室３１の圧力に着目し、アダプタリング１１の外周面１１ｂとポンプボディ１０の内壁面１０ｃとの間に第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１を導く第一カムリング駆動室圧力導出手段を設け、ベーンポンプ１の負荷が高まる作動状態にてアダプタリング１１とポンプボディ１０の間に生じる圧力Ｐ３が吐出圧より低くなる構成とし、ポンプボディ１０の剛性を確保することを要旨とする。
【００３４】
第一カムリング駆動室圧力導出手段として、アダプタリング１１を貫通する複数（例えば２個）の貫通孔１１ａが形成される。貫通孔１１ａは、その一端が第一カムリング駆動室３１に連通し、その他端がアダプタリング１１とポンプボディ１０のアダプタリング外周隙間８に連通し、第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１をアダプタリング外周隙間８に導く第一カムリング駆動室圧力導出手段の機能を果たす。
【００３５】
なお、アダプタリング１１は、切れめのない環状をしており、図２に示すように、カバー６０とサイドプレート５の間で第一カムリング駆動室３１とアダプタリング外周隙間８との連通を遮断するメタルシールを構成している。
【００３６】
制御バルブ収容穴１０ｂに第一カムリング駆動室３１を連通する第一カムリング駆動室連通路２１は、ポンプボディ１０に形成された通孔１０ｄと、アダプタリング１１を貫通する通孔１１ｄとによって構成される。こうして、第一カムリング駆動室連通路２１は、アダプタリング外周隙間８を貫通して設けられ、第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１をアダプタリング外周隙間８に導く第一カムリング駆動室圧力導出手段の機能を果たす。
【００３７】
アダプタリング外周隙間８は、アダプタリング１１の外周面１１ｂとポンプボディ１０の内壁面１０ｃとの間に環状の間隙として設けられる。なお、アダプタリング１１の外周面１１ｂまたはポンプボディ１０の内壁面１０ｃに環状の溝などを形成して作動流体をアダプタリング１１の外周に沿って導く流体圧室を設けてもよい。
【００３８】
第二カムリング駆動室３２に連通する第二カムリング駆動室連通路２２と吐出圧導入通路２７は、アダプタリング１１を貫通することなくサイドプレート５またはカバー６０に形成される。これにより、第二カムリング駆動室３２の圧力Ｐ２がアダプタリング外周隙間８に導かれないようになっている。
【００３９】
以上のように構成され、第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１がアダプタリング外周隙間８に導かれることにより、アダプタリング外周隙間８にてポンプボディ１０の内壁面１０ｃにかかる作動流体の圧力Ｐ３が第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１と略等しくなる。
【００４０】
すなわち、ポンプボディ１０の内壁面１０ｃに第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１が導かれるため、吐出圧が導かれる前記従来装置に比べて、ポンプボディ１０の内壁面１０ｃにかかる作動流体の圧力が低くなり、ポンプボディ１０の膨張変形に対する剛性の要求値を前記従来装置に比べて低下させることができる。
【００４１】
例えば、吐出通路２６の吐出圧力Ｐ０が１３．５ＭＰａになる高負荷作動時、第一カムリング駆動室３１の圧力は１２．０ＭＰａ程度に調節され、圧力差は１．５ＭＰａ程度になる。こうして、ポンプボディ１０の内壁面１０ｃにかかる作動流体の圧力が１２．０ＭＰａ程度と低く抑えられることにより、ポンプボディ１０の大型化が抑えられる可変容量型ベーンポンプ１を提供することができる。
【００４２】
本実施の形態では、作動流体の吐出容量を可変とする可変容量型ベーンポンプ１であって、回転駆動されるロータ２と、このロータ２から摺動可能に突出する複数のベーン３と、このベーン３の先端部を摺接させて各ベーン３の間にポンプ室７を画成するカムリング４と、このカムリング４を取り囲む環状のアダプタリング１１と、このアダプタリング１１を収容するポンプボディ１０と、カムリング４の外周面とアダプタリング１１の内周面１１ｃとの間に画成される第一カムリング駆動室３１及び第二カムリング駆動室３２と、この第一カムリング駆動室３１及び第二カムリング駆動室３２にそれぞれ導かれる作動流体の圧力Ｐ１、Ｐ２を制御する制御バルブ４１と、アダプタリング１１の外周面１１ｂとポンプボディ１０の内壁面１０ｃとの間に第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１を導く第一カムリング駆動室圧力導出手段（貫通孔１１ａ、第一カムリング駆動室連通路２１）とを備え、高負荷作動時にアダプタリング１１とポンプボディ１０の間に生じる圧力Ｐ３が吐出圧より低くなる構成とした。
【００４３】
上記構成に基づき、ポンプボディ１０の内壁面１０ｃに第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１が導かれるため、吐出圧が導かれる前記従来装置に比べて、高負荷作動時にポンプボディ１０の内壁面１０ｃにかかる作動流体の圧力が低くなり、ポンプボディ１０の膨張変形に対する剛性の要求値が前記従来装置に比べて低下する。
【００４４】
これにより、ポンプの高圧化を図ってもポンプボディの大型化を抑えられる変容量型ベーンポンプ１を実現することができる。
【００４５】
本実施の形態では、第一カムリング駆動室圧力導出手段として、アダプタリング１１を貫通する貫通孔１１ａを備える構成とした。
【００４６】
上記構成に基づき、第一カムリング駆動室３１の作動流体圧力が貫通孔１１ａを通ってアダプタリング１１の外周面１１ｂとポンプボディ１０の内壁面１０ｃとの間に導かれる。
【００４７】
本実施の形態では、第一カムリング駆動室圧力導出手段として、制御バルブ４１と第一カムリング駆動室３１とを連通する第一カムリング駆動室連通路２１をアダプタリング１１を貫通させる構成とした。
【００４８】
上記構成に基づき、第一カムリング駆動室３１の作動流体圧力が第一カムリング駆動室連通路２１を通ってアダプタリング１１の外周面１１ｂとポンプボディ１０の内壁面１０ｃとの間に導かれる。
【００４９】
他の実施の形態として、図３に示すように、第一カムリング駆動室圧力導出手段として、カバー６０に溝６１を形成してもよい。この溝６１が第一カムリング駆動室３１とアダプタリング外周隙間８を連通し、第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１をアダプタリング外周隙間８に導く第一カムリング駆動室圧力導出手段を構成する。
【００５０】
さらに他の実施の形態として、図４に示すように、第一カムリング駆動室圧力導出手段として、サイドプレート５に溝６２を形成してもよい。この溝６２が第一カムリング駆動室３１とアダプタリング外周隙間８を連通し、第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１をアダプタリング外周隙間８に導く第一カムリング駆動室圧力導出手段を構成する。
【００５１】
また、サイドプレート５をポンプボディ１０と一体化し、このポンプボディ１０に第一カムリング駆動室圧力導出手段としての溝を形成してもよい。
【００５２】
なお、アダプタリング１１の側面に第一カムリング駆動室圧力導出手段としての溝を形成してもよい。
【００５３】
さらに他の実施の形態として、図５に示すように、第一カムリング駆動室圧力導出手段として、カバー６０に通孔６３を形成してもよい。この通孔６３が第一カムリング駆動室３１とアダプタリング外周隙間８を連通し、第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１をアダプタリング外周隙間８に導く第一カムリング駆動室圧力導出手段を構成する。
【００５４】
さらに他の実施の形態として、図６に示すように、第一カムリング駆動室圧力導出手段として、サイドプレート５に通孔６４を形成してもよい。この通孔６４が第一カムリング駆動室３１とアダプタリング外周隙間８を連通し、第一カムリング駆動室３１の圧力Ｐ１をアダプタリング外周隙間８に導く第一カムリング駆動室圧力導出手段を構成する。
【００５５】
また、サイドプレート５をポンプボディ１０と一体化し、このポンプボディ１０に第一カムリング駆動室圧力導出手段としての通孔を形成してもよい。
【００５６】
これら実施の形態では、アダプタリング１１に当接して第一カムリング駆動室３１を画成する部材に溝（６１、６２）または通孔（６３、６４）を形成する構成とした。
【００５７】
上記構成に基づき、第一カムリング駆動室３１の作動流体圧力が溝（６１、６２）または通孔（６３、６４）を通ってアダプタリング１１の外周面１１ｂとポンプボディ１０の内壁面１０ｃとの間に導かれる。
【００５８】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００５９】
１    可変容量型ベーンポンプ
２    ロータ
３    ベーン
４    カムリング
７    ポンプ室
８    アダプタリング外周隙間
１０    ポンプボディ
１０ｃ    内壁面
１１    アダプタリング
１１ａ    貫通孔（第一カムリング駆動室圧力導出手段）
１１ｂ    外周面
１３    支持ピン
１４    シール材
１５    吸込ポート
１６    吐出ポート
１８    カムスプリング
２１    第一カムリング駆動室連通路（第一カムリング駆動室圧力導出手段）
２２    第二カムリング駆動室連通路
２３    ドレン通路
２４    パワーステアリングシステム
２６    吐出通路
２７    吐出圧導入通路
２８    第一吐出圧導入通路
２９    第二吐出圧導入通路
３１    第一カムリング駆動室
３２    第二カムリング駆動室
４１    制御バルブ
４２    スプール
【図１】
2010255551.tif 000003
【図２】
2010255551.tif 000004
【図３】
2010255551.tif 000005
【図４】
2010255551.tif 000006
【図５】
2010255551.tif 000007
【図６】
2010255551.tif 000008